第二章:第二节 测温热电阻传感器 教材课程
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教学内容: 2.2 热电阻传感器教学目标:熟悉热电阻传感器的概念、类型及特点。
掌握热电阻传感器的基本用途和应用。
教学重、难点:传感器的应用、热敏电阻教学方法:讲授、多媒体、图表教学过程:四、热电阻传感器的应用 1. 金属热电阻传感器:在工业上广泛应用金属热电阻传感器进行温度测量,用电桥作为测量电路。
热电阻传感器还可测量流量。
2. 半导体热电阻传感器: (1温度测量:(2温度补偿:(3工业控制:课堂小结:概念类型热敏电阻应用课后作业: P73 3 教学反思:能掌握其应用电路,对各应用电路的原理能够正确分析。
教学内容: 2.2 热电阻传感器教学目标:熟悉热电阻传感器的概念、类型及特点。
掌握热电阻传感器的基本用途和应用。
教学重、难点:传感器的应用、热敏电阻教学方法:讲授、多媒体、图表教学过程:五、实例数字温度计数字温度计12、电路目的:数字温度计通电后,LED 数码显示器能准确地显示出由声光报警基准电压发生门控电路译码显示电路十进制计数器超温比较电路变换电路信号放大电路温度检测电路PT100测量的环境温度值,用发热器件对PT100加热:指示灯D5点亮时,测量温度大于40℃时,电路开始告警;指示灯D4点亮时,测量温度大于50℃时,电路开始告警;指示灯D3点亮时,测量温度大于60℃时,电路开始告警。
3、PT100铂热电阻:是一种以铂金(Pt做成的电阻式温度检测器,其具有稳定性好、测量精度高、输出T-R线性度都好等优点,PT100属于正电阻系数热电阻,电阻和温度变化的关系式如下:4、调试方法电源电路:整机电路供电采用±5V 供电,从COM1接入的DC ±12V 电源,经过电路板上的78L05和79L05稳压为±5V 。
温度检测电路:JP2为PT100连接跳线,JP1为RP4连接跳线,在电路调试过程中,根据实际要求连接或断开跳线。
温度检测电路主要由:并联稳压电路、电桥和差分放大器组成,调节RP1使TP-C点电压为4.069V 。
传感器原理与应用课程标准《传感器原理与应用》课程标准课程名称:传感器原理与应用适用专业:电子信息工程专业计划学时:54课程编号:物理b03112第一部分课程概述一、课程的性质本课程是高等职业技术学校“电子电气技术应用类”专业的一门重要的专业核心课程,其专业性、实践性很强,是本专业学生必修的综合技术应用课程之一。
其主要包括传感器的认识、结构原理和使用方法,并在此基础上分别介绍常用传感器应用技术及实用电路的分析与设计。
所选的电路具有设计新颖、结构合理、性能优良和实用性强等特点。
通过本课程的自学和技能训练,并使学生能够重新认识传感器,介绍测量基本原理,认知各种传感器展开非电量电测的方法,掌控传感器的基本结构和采用方法。
初步具有新颖传感器的应用领域和电路制作技能,并介绍适当的测量切换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用领域。
先修的课程:高等数学、电路、模拟电路。
二、课程的基本理念本课程贯彻“以就业为导向,以能力为本位”的职教思想,以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据,以项目课程为主体的模块化专业课程体系,它突破了学科为中心的课程体系,减少理论推导,重点突出应用。
将学科内容按“项目”进行整合,在内容安排上也是由简到繁,逐步深入,已应用性教学为主,注重增强学生的能力。
三、课程的设计思路本课程讲解的内容以实用为主,原理分析通俗易懂。
各章节中典型传感器应用电路的分析和测试,融合常用传感器的基本知识。
课程内容包含了传感器检测若干个项目,每个项目又分为若干个典型工作任务,每个任务将相关知识和实践实验进行有机的结合,突出实际应用,减少理论推导,注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。
据本课程的教学目标,以各种测量手段为主线,传感器的应用贯穿课程整个内容,让学生在用什么、学什么、会什么的过程中,逐步掌握专业技能和相关专业知识,培养学生的实际操作能力。
由于本课程与实际联系紧密,理论教学和实践实验训练有机结合,对学生的成绩评定应采用新的评价方式。
第二章热电阻传感器热电阻传感器主要用于测量温度及与温度有关的参量。
在工业上,它被广泛用来测量0200~960C -范围内的温度。
热电阻按性质不同,可分为金属热电阻和半导体热电阻两类。
前者仍称为热电阻,而后者的灵敏度比前者高十几倍以上,又称为热敏电阻。
第一节 热电阻一、常用热电阻在金属中,载流子为自由电子,当温度升高时,虽然自由电子数目基本不变(当温度变化范围不是很大时),但每个自由电子的动能将增加,因而在一定的电场作用下,要使这些杂乱无章的电子作定向运动就会遇到更大的阻力,导致金属电阻值随温度的升高而增加。
热电阻就要是利用电阻随温度升高而增大这一特性来测量温度的。
目前较为广泛应用的热电阻材料是铂、铜、镍、铁和铑铁合金等,而常用的是铂、铜,他们的电阻温度系数在33~610/C -︒⨯范围内。
作为测温用的热电阻材料,希望具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。
在铂、铜中,铂的性能最好,采用特殊的0200~960C -;铜电阻价廉并且线性较好,但温度高易氧化,故只适用于温度较低050~150C -+的环境中,目前已逐渐被铂电阻所取代。
(一)、铂热电阻铂材料的优点为:物理、化学性能极为稳定尤其是耐氧化能力很强,并且在很宽的温度范围内(1200℃以下)均可保持上述特性;易于提纯,复制性好,有良好的工艺性,可以制成极细的铂丝或极薄的铂箔;电阻率较高。
缺点是:电阻温度系数较小;在还原介质中工作时易被沾污变脆;价格较高。
铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性,其特性方程为当-200℃≤t ≤0℃时: 230R 1(100)t R At Bt C t t ⎡⎤=+++-⎣⎦(2–1) 当0℃≤t ≤960℃时: 20R (1)t R At Bt =++ (2–2)式中R t ——温度为t ℃时铂热电阻的阻值,单位为Ω;0R ——温度为0℃时铂热电阻的阻值,单位为Ω;A 、B 、C ——温度系数,它们的数值分别为3023.9080210(1/)A C -=⨯,705.80210(1/)B C -=-⨯,12044.2735010(1/)C C -=-⨯。